摩擦电纳米发电机（TENGs）可以收集各种环境能量，包括声音，波浪，风和人体运动，但是尽管TENGs具有很高的功率转换效率（PCE），但低输入能量通常会产生低输出功率。在这项研究中，我们报告了TENG的运动学设计，以改善PCE。通过在TENG系统中采用齿轮系，工作齿轮处的频率（f _w）可以大于该频率（f _in）在输入齿轮上。最后，可以提高具有较高工作频率的TENG的输出能量，从而提供增强的PCE。通过控制齿轮比（即1、1.7和5），我们研究了基于齿轮的TENG系统在1.5、3和4.5Hz输入频率下的输出性能。在输入频率下，基于齿轮的TENG系统的输出电压和电流分别提高了3.6倍和4.4倍。分析表明，在1.5Hz的输入频率下，齿轮比为5时，PCE可以提高7.57倍。为了清楚地了解基于齿轮的TENG系统的性能改进，我们使用了TENG系统通过整流输出电压为电容器充电。在4.5Hz的输入频率下，我们以5的齿轮比获得了3倍的增强整流电压。有趣的是，使用我们的TENG系统，电容器的充电电压提高了约8倍。这归因于我们基于齿轮的TENG系统可以同时提高输出功率的大小和发电时间，从而最终提高输出能量。因此，我们基于齿轮的TENG系统提供了一种有效的方法来增强在给定输入能量下运行的TENG的PCE。



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